JPH0410602A - 等方性永久磁石の製造方法 - Google Patents
等方性永久磁石の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、モータに使用される希土類鉄系永久磁石に関
する。更に詳しくは、液体急冷法によって得られる希土
類鉄系薄片、または粉末を出発原料とし、結合剤を用い
ずに集合体化した熱安定性のよい磁気的に等方性である
永久磁石およびその製造方法に関するものである。
する。更に詳しくは、液体急冷法によって得られる希土
類鉄系薄片、または粉末を出発原料とし、結合剤を用い
ずに集合体化した熱安定性のよい磁気的に等方性である
永久磁石およびその製造方法に関するものである。
従来の技術
モータ用磁石は、イ史用されるモータによっては、単位
体積当たりの磁気特性の高いものが要求されたり、また
は、特性の低いものの方が適切であったり様々である。
体積当たりの磁気特性の高いものが要求されたり、また
は、特性の低いものの方が適切であったり様々である。
この磁気特性は、体積当たりの磁性粉末の充填量、つま
り磁石の相対密度と見なせるので、同一磁性粉を用いた
広い範囲の相対密度の磁石の出現が望まれている。
り磁石の相対密度と見なせるので、同一磁性粉を用いた
広い範囲の相対密度の磁石の出現が望まれている。
従来の希土類鉄系永久磁石の原料の一つとして特開昭５
９−６４７３９号に示されているものとしては、液体急
冷法による等方性磁性粉が開示されており、樹脂磁石と
して広（実用化されている。
９−６４７３９号に示されているものとしては、液体急
冷法による等方性磁性粉が開示されており、樹脂磁石と
して広（実用化されている。
この磁性粉は、結合剤である樹脂とブレンドした後、射
出成形法や圧縮成形法で、集合体として具体的形状に成
形される。これらの樹脂磁石は、それぞれの成形法によ
り、磁性粉と樹脂の配合割合に限界があるため、その相
対密度にも限界があり、例えば圧縮成形法では８２％程
度のものであった。
出成形法や圧縮成形法で、集合体として具体的形状に成
形される。これらの樹脂磁石は、それぞれの成形法によ
り、磁性粉と樹脂の配合割合に限界があるため、その相
対密度にも限界があり、例えば圧縮成形法では８２％程
度のものであった。
さらにこの磁石は、合金組成が酸化しゃすいＦｅベース
となっているため、Ｓ ｍ −Ｃｏ系の磁石に比較して
錆びやす（、このためその表面に各種の防錆処理が施さ
れている。これらの防錆法は、大別すると金属の薄膜で
被覆する方法と、有機質または非金属の無機質を被覆す
る方法がある。金属の薄膜で被覆する方法は磁石との密
着性において不安定さがあり、一般には実用化されてお
らず、現在主として有機質を被覆する方法、具体的には
、エポキシ樹脂のスプレー塗装や電着塗装による防錆処
理が採用されている。
となっているため、Ｓ ｍ −Ｃｏ系の磁石に比較して
錆びやす（、このためその表面に各種の防錆処理が施さ
れている。これらの防錆法は、大別すると金属の薄膜で
被覆する方法と、有機質または非金属の無機質を被覆す
る方法がある。金属の薄膜で被覆する方法は磁石との密
着性において不安定さがあり、一般には実用化されてお
らず、現在主として有機質を被覆する方法、具体的には
、エポキシ樹脂のスプレー塗装や電着塗装による防錆処
理が採用されている。
一方、上記磁性粉と同一磁性粉を使用して、結合剤を使
用せず、熱間て圧縮成形された、フル密度の等方性磁石
が特開昭６０−１００４０２号に開示されている。この
磁石は、相対密度が、９５％を越えるものであり、その
分前述の樹脂磁石より高性能である。この等方性フル密
度磁石では、結合剤を使用しないので、結合剤の耐熱性
による使用温度の限界はなく、磁石自身の熱減磁特性か
らのみ使用温度は制限される。またこの磁石は、樹脂磁
石と異なり、集合体のすべてが磁性粉であり、樹脂磁石
のように、磁石の表面が樹脂と磁性粉、つまり金属と樹
脂の混在状態ではないので、密着性上樹脂磁石では採用
出来なかった無機質系の防錆処理、例えば、水ガラスな
どが防錆処理として採用されている。
用せず、熱間て圧縮成形された、フル密度の等方性磁石
が特開昭６０−１００４０２号に開示されている。この
磁石は、相対密度が、９５％を越えるものであり、その
分前述の樹脂磁石より高性能である。この等方性フル密
度磁石では、結合剤を使用しないので、結合剤の耐熱性
による使用温度の限界はなく、磁石自身の熱減磁特性か
らのみ使用温度は制限される。またこの磁石は、樹脂磁
石と異なり、集合体のすべてが磁性粉であり、樹脂磁石
のように、磁石の表面が樹脂と磁性粉、つまり金属と樹
脂の混在状態ではないので、密着性上樹脂磁石では採用
出来なかった無機質系の防錆処理、例えば、水ガラスな
どが防錆処理として採用されている。
発明が解決しようとする課題
上記従来の製造方法によりえられる樹脂磁石は相対密度
が８２％以下となり等方性フル密度磁石では、９５％以
上の相対密度のものしが製造できないので、磁石が使用
されるモータの特性にあった両者間のもの、つまり、相
対密度が８２％を越え、９５％以下の磁石を得ることが
不可能であった。
が８２％以下となり等方性フル密度磁石では、９５％以
上の相対密度のものしが製造できないので、磁石が使用
されるモータの特性にあった両者間のもの、つまり、相
対密度が８２％を越え、９５％以下の磁石を得ることが
不可能であった。
また、樹脂磁石では、結合剤として使用する樹脂の耐熱
性により、磁石の使用温度が制限されるため、この点か
らも採用できない場合があった。
性により、磁石の使用温度が制限されるため、この点か
らも採用できない場合があった。
さらに、エポキシ樹脂のスプレー塗装は、低コストであ
るが、塗膜の信頼性を確保するためには、２５ミクロン
以上の膜厚が必要であり、かつ、円筒形の磁石では、そ
の内径側の塗膜の信頼性を保証することが困難である。
るが、塗膜の信頼性を確保するためには、２５ミクロン
以上の膜厚が必要であり、かつ、円筒形の磁石では、そ
の内径側の塗膜の信頼性を保証することが困難である。
他方、電着塗装は、１０ミクロンで塗膜の信頼性を保証
することができ、かつ形状の自由度もあるが、処理コス
トが高価であるという欠点がある。
することができ、かつ形状の自由度もあるが、処理コス
トが高価であるという欠点がある。
本発明は上記課題に鑑み、使用されるモータに適切な磁
気特性を有する磁石を選択するために樹脂磁石や等方性
フル密度磁石の製造方法では得られない任意な相対密度
を有し、結合剤の耐熱性に左右される事なく使用でき、
更に、低コストの水ガラス系防錆処理が可能な等方性永
久磁石およびその製造方法を提供することを目的とする
ものである。
気特性を有する磁石を選択するために樹脂磁石や等方性
フル密度磁石の製造方法では得られない任意な相対密度
を有し、結合剤の耐熱性に左右される事なく使用でき、
更に、低コストの水ガラス系防錆処理が可能な等方性永
久磁石およびその製造方法を提供することを目的とする
ものである。
課題を解決するための手段
上記従来の課題を解決するために本発明は、液体急冷法
で得られた磁性粉を熱間て圧縮成形する方法により、７
０％以上の任意の密度の磁石を提供するものである。
で得られた磁性粉を熱間て圧縮成形する方法により、７
０％以上の任意の密度の磁石を提供するものである。
更に詳しくは、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂを基本組成とする。
合金を、メルトスピニング法により、微細結晶構造を有
する磁気的に等方性である薄片状粉末を得、この粉末を
成形キャビティーに納め、１Ｏ−１）−ル以上の真空中
で放電を起こさせ、更に直接電流を加え、同時に所定の
寸法に圧縮するものである。
する磁気的に等方性である薄片状粉末を得、この粉末を
成形キャビティーに納め、１Ｏ−１）−ル以上の真空中
で放電を起こさせ、更に直接電流を加え、同時に所定の
寸法に圧縮するものである。
作用
薄片状粉末は、・放電により発生するプラズマにより、
その表面に付着している酸化物やガスが取り除かれ、活
性化される。更に、直接通電により、ジュール熱で発熱
し、所定の温度まで昇温すると同時に、軟化し、付加さ
れた一軸の圧力により、所定の寸法に圧縮され、粉末間
に原子の拡散が起こり、前記粉末は原子的結合が成され
る。これによって所定の形状の磁気的に等方性である集
合体が得られる。
その表面に付着している酸化物やガスが取り除かれ、活
性化される。更に、直接通電により、ジュール熱で発熱
し、所定の温度まで昇温すると同時に、軟化し、付加さ
れた一軸の圧力により、所定の寸法に圧縮され、粉末間
に原子の拡散が起こり、前記粉末は原子的結合が成され
る。これによって所定の形状の磁気的に等方性である集
合体が得られる。
本発明の磁石では、熱間圧縮以前に、プラズマにより粉
末を活性化させであるため、従来不可能であった９５％
以下の低密度でも粉末間で原子の拡散が起こり、十分な
結合強度が発現されるので、特別の結合手段、例えば接
着剤、なとが不要である。しかしながら、磁石の相対密
度が７０％以下では、結合強度が不十分であり着磁行為
により破損する場合もあり、実用的磁石とならない。ま
た、基本組成は、磁石の磁気特性を決定すると同時に、
特にＣｏは、合金のキューリー温度を上昇させ、残留磁
束密度の温度特性を改善するものであり、熱安定性の良
い磁石を提供する本発明の目的を達成するための重要要
素である。さらに、本発明の磁石では、粉末を集合固化
せしめる工程において、直接通電法を加熱手段とするの
で、短時間にて処理できるので、磁性粉の微細結晶粒の
粗大化が阻止できるので、磁石の保磁力の温度特性の低
下が起こらない。
末を活性化させであるため、従来不可能であった９５％
以下の低密度でも粉末間で原子の拡散が起こり、十分な
結合強度が発現されるので、特別の結合手段、例えば接
着剤、なとが不要である。しかしながら、磁石の相対密
度が７０％以下では、結合強度が不十分であり着磁行為
により破損する場合もあり、実用的磁石とならない。ま
た、基本組成は、磁石の磁気特性を決定すると同時に、
特にＣｏは、合金のキューリー温度を上昇させ、残留磁
束密度の温度特性を改善するものであり、熱安定性の良
い磁石を提供する本発明の目的を達成するための重要要
素である。さらに、本発明の磁石では、粉末を集合固化
せしめる工程において、直接通電法を加熱手段とするの
で、短時間にて処理できるので、磁性粉の微細結晶粒の
粗大化が阻止できるので、磁石の保磁力の温度特性の低
下が起こらない。
実施例
以下に、本発明の詳細を一実施例を基に説明する。
第１図は本発明の製造方法に係わるキャビティーと電極
ポンチの構成を示す図である。Ｎｄまたは／およびＰｒ
が１３原子％、ＣＯが１５＝原子％、Ｂが６原子％、Ｆ
ｅ残部からなる合金を、メルトスピニング法により急冷
固化せしめ、厚さ２０〜３０ミクロンの薄片状粉末とし
た。この粉末を、第１図に示す内径２０ｍｍの非導電性
セラミックス性キャビティー１と一対の導電性セラミッ
クス性電極ポンチ２で構成された空間３に納め、一対の
電極ポンチに２５０ ｋｇ ｆ ／ ｃｎ？の圧力を加
え、更に１０−１〜１０ ’ トールの真空雰囲気とし
、パルス幅４０ｍ５ｅｃで２０Ｖの直流電圧を６０ｓｅ
ｃ印加し、しかるのち、１ 、５ ｋ Ａの直流電流を
直接一対の電極間に４０〜６０ｓｅｃ流し、一対の電極
ポンチをあらかじめ設定した所定の位置まで加圧移動さ
せた。最終的に、キャビティー内粉末の温度は？、 Ｏ
０〜７５０℃に達した。これを冷却して、外径２０ ｍ
ｍパーミアンス１で、相対密度の異なる種々の磁石を得
た。第２図に相対密度８５％の磁石の室温における磁気
特性を示す。曲線１０が本発明の実施例の磁石の圧縮方
向を、曲線１２は圧縮方向に直角方向に推定した値であ
り、曲線１４は使用した磁性粉の特性である。曲線１０
の残留磁束密度Ｊは、曲線１４のＪの相対密度（８５％
）を若干上回る。また、曲線１０と１２では若干の差異
があり、これはわずかながら磁石が異方化していること
を示しているが、このぐらいの差異では、本質的には等
方性の磁石とすべきである。一方探磁力においては、本
発明の磁石のほうが原料である粉末より約２ ｋ Ｏｅ
高い。これは、本発明の磁石の特徴であり、プラズマに
よる活性化により、粉末がクリーニングされるため保磁
力Ｈｃｊか上昇したものである。第３図に相対密度の異
なる各磁石に磁気特性を示す。各磁石は相対密度に比例
した残留磁束密度を有し、一方探磁力はおおむね一定で
ある。
ポンチの構成を示す図である。Ｎｄまたは／およびＰｒ
が１３原子％、ＣＯが１５＝原子％、Ｂが６原子％、Ｆ
ｅ残部からなる合金を、メルトスピニング法により急冷
固化せしめ、厚さ２０〜３０ミクロンの薄片状粉末とし
た。この粉末を、第１図に示す内径２０ｍｍの非導電性
セラミックス性キャビティー１と一対の導電性セラミッ
クス性電極ポンチ２で構成された空間３に納め、一対の
電極ポンチに２５０ ｋｇ ｆ ／ ｃｎ？の圧力を加
え、更に１０−１〜１０ ’ トールの真空雰囲気とし
、パルス幅４０ｍ５ｅｃで２０Ｖの直流電圧を６０ｓｅ
ｃ印加し、しかるのち、１ 、５ ｋ Ａの直流電流を
直接一対の電極間に４０〜６０ｓｅｃ流し、一対の電極
ポンチをあらかじめ設定した所定の位置まで加圧移動さ
せた。最終的に、キャビティー内粉末の温度は？、 Ｏ
０〜７５０℃に達した。これを冷却して、外径２０ ｍ
ｍパーミアンス１で、相対密度の異なる種々の磁石を得
た。第２図に相対密度８５％の磁石の室温における磁気
特性を示す。曲線１０が本発明の実施例の磁石の圧縮方
向を、曲線１２は圧縮方向に直角方向に推定した値であ
り、曲線１４は使用した磁性粉の特性である。曲線１０
の残留磁束密度Ｊは、曲線１４のＪの相対密度（８５％
）を若干上回る。また、曲線１０と１２では若干の差異
があり、これはわずかながら磁石が異方化していること
を示しているが、このぐらいの差異では、本質的には等
方性の磁石とすべきである。一方探磁力においては、本
発明の磁石のほうが原料である粉末より約２ ｋ Ｏｅ
高い。これは、本発明の磁石の特徴であり、プラズマに
よる活性化により、粉末がクリーニングされるため保磁
力Ｈｃｊか上昇したものである。第３図に相対密度の異
なる各磁石に磁気特性を示す。各磁石は相対密度に比例
した残留磁束密度を有し、一方探磁力はおおむね一定で
ある。
上記本発明の磁石およびそれと同一磁性粉にて圧縮成形
法で製造された樹脂磁石とをそれぞれ電着塗装および水
ガラスによるコーティングを施し、６００Ｃ，９０ＲＨ
％の環境下で防錆力の評価を実施した。その結果を第１
表に示す。
法で製造された樹脂磁石とをそれぞれ電着塗装および水
ガラスによるコーティングを施し、６００Ｃ，９０ＲＨ
％の環境下で防錆力の評価を実施した。その結果を第１
表に示す。
以下余白
第１表
電着塗装の場合は、いずれの磁石でも十分な防錆力を発
揮するが、低コストである水ガラスでは、樹脂磁石は１
００時間以内で皮膜が浮いてしまうが、本発明の磁石で
は、その表面がすへて金属であるため密着性が良（十分
な防錆力を有している。
揮するが、低コストである水ガラスでは、樹脂磁石は１
００時間以内で皮膜が浮いてしまうが、本発明の磁石で
は、その表面がすへて金属であるため密着性が良（十分
な防錆力を有している。
尚、水ガラスのコーティング厚さは２〜３ミクロンであ
り、電着塗装の１／２以下の厚みで同様の防錆力を発揮
している。
り、電着塗装の１／２以下の厚みで同様の防錆力を発揮
している。
発明の効果
以上述べた如く、本発明の磁石は、特別の結合剤を使用
しないで、熱間で圧縮成形することにより る原子的結合のみにより実用的で、かつ相対密度７０％
以上の任意の密度の磁石を提供することができる。これ
により、結合剤の耐熱性が理由による使用温度の限界が
取り除かれる。さらに本発明の磁石は、樹脂等の結合剤
を使用しないので、樹脂磁石では、密着性が悪く実用不
可能であった水ガラス系の防錆処理の採用が可能であり
、この防錆処理法では、コーティング厚さが２〜３ミク
ロンと、有機質のコーティングの１／２以下で十分な性
能を発揮するので、磁石を電気機器に組み込んだとき、
その磁気回路中に発生する磁気的空間の発生を減少せし
めるもので、磁石のパーミアンスを高くすることが可能
となり、電気機器の小型化に有効である。さらに、この
防錆処理は、無機質であるので使用温度の限界が十分高
く、磁石の使用範囲に限界を発生させないなとのすぐれ
た高価を恭するものである、。
しないで、熱間で圧縮成形することにより る原子的結合のみにより実用的で、かつ相対密度７０％
以上の任意の密度の磁石を提供することができる。これ
により、結合剤の耐熱性が理由による使用温度の限界が
取り除かれる。さらに本発明の磁石は、樹脂等の結合剤
を使用しないので、樹脂磁石では、密着性が悪く実用不
可能であった水ガラス系の防錆処理の採用が可能であり
、この防錆処理法では、コーティング厚さが２〜３ミク
ロンと、有機質のコーティングの１／２以下で十分な性
能を発揮するので、磁石を電気機器に組み込んだとき、
その磁気回路中に発生する磁気的空間の発生を減少せし
めるもので、磁石のパーミアンスを高くすることが可能
となり、電気機器の小型化に有効である。さらに、この
防錆処理は、無機質であるので使用温度の限界が十分高
く、磁石の使用範囲に限界を発生させないなとのすぐれ
た高価を恭するものである、。
第１図は本発明の製造方法係わる一実施例のキャビティ
ーと電極ポンチの構成を示す図、第２図は本発明の磁石
の実施例て、相対密度が８５％の磁石の磁気特性を示す
グラフ、第３図は本発明の相対密度の異なる磁石の磁気
特性を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第２図 第１図 Ｈｃノ／ｋｏｅ
ーと電極ポンチの構成を示す図、第２図は本発明の磁石
の実施例て、相対密度が８５％の磁石の磁気特性を示す
グラフ、第３図は本発明の相対密度の異なる磁石の磁気
特性を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第２図 第１図 Ｈｃノ／ｋｏｅ
Claims (2)
- （１）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂを基本成分とする合金（Ｒ：
Ｎｄを含む一種または二種以上の希土類）を急冷固化さ
せて得られた薄片状または粉末を出発原料とする等方性
永久磁石であって、薄片または粉末間か原子的に結合し
、かつ、相対密度が７０％以上であることを特徴とする
等方性永久磁石。 - （２）請求項１記載の原料を成形キャビティーに納め、
１０＾−＾１トール以上の真空中で放電を起こさせ、さ
らに直流電流を加え、加熱すると同時に圧縮成形する等
方性永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11333190A JP3164811B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 等方性永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11333190A JP3164811B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 等方性永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410602A true JPH0410602A (ja) | 1992-01-14 |
| JP3164811B2 JP3164811B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=14609533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11333190A Expired - Fee Related JP3164811B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 等方性永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164811B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012435A1 (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Yoshiaki Takahashi | Generator/motor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01319909A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11333190A patent/JP3164811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01319909A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012435A1 (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Yoshiaki Takahashi | Generator/motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3164811B2 (ja) | 2001-05-14 |
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